[發明專利]井下渦輪組件

有效

• 申請號: 201480083217.1
• 申請日: 2014-12-09
• 公開（公告）號: CN107075928B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: B·S·賴利;L·D·錢伯斯
• 申請（專利權）人: 哈里伯頓能源服務公司
• 主分類號: E21B21/08
• 分類號: E21B21/08;E21B43/12
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 丁曉峰

1.一種井下渦輪組件，其包括：

定子殼體，所述定子殼體具有定位在所述定子殼體內并從所述定子殼體徑向向內延伸的一個或多個定子葉片；

轉子軸，所述轉子軸可旋轉地定位在所述定子殼體內并具有展現第一直徑的第一部分和展現大于所述第一直徑的第二直徑的第二部分，所述第一部分包括設置在所述轉子軸的第一末端處并在上部軸承肩臺處終止的上部第一部分以及設置在所述轉子軸的第二末端處并在下部軸承肩臺處終止的下部第一部分；

一個或多個轉子葉片，所述一個或多個轉子葉片固定到所述第二部分用于隨所述轉子軸旋轉并與所述一個或多個定子葉片交錯；以及

第一軸承組件，所述第一軸承組件定位在所述第一末端處，以及第二軸承組件，所述第二軸承組件定位在所述第二末端處，所述第一軸承組件和所述第二軸承組件各自包括軸承殼體、設置在所述軸承殼體內的一個或多個徑向軸承以及設置在所述軸承殼體內的一個或多個止推軸承，

其中所述軸承殼體中的至少一個提供主流動路徑和次級流動路徑，并且其中所述一個或多個徑向軸承和所述一個或多個止推軸承布置在所述次級流動路徑中。

2.如權利要求1所述的井下渦輪組件，其中所述一個或多個徑向軸承和所述一個或多個止推軸承各自包括轉子軸部件，所述渦輪組件還包括：

第一機械緊固件，所述第一機械緊固件固定到所述轉子軸的所述第一末端以便抵靠所述上部軸承肩臺預裝入所述第一軸承組件的轉子軸部件；以及

第二機械緊固件，所述第二機械緊固件固定到所述轉子軸的所述第二末端以便抵靠所述下部軸承肩臺預裝入所述第二軸承組件的轉子軸部件。

3.如權利要求2所述的井下渦輪組件，其中所述第一機械緊固件和所述第二機械緊固件中的至少一個是將所述轉子軸操作地耦接到從動部件的輸出耦接件。

4.如權利要求1所述的井下渦輪組件，其還包括定子鎖環，所述定子鎖環將所述一個或多個定子葉片固定在所述定子殼體內，其中所述定子鎖環抵靠限定在所述定子殼體的徑向內表面上的定子肩臺預裝入所述一個或多個定子葉片。

5.如權利要求1所述的井下渦輪組件，其中利用轉子鎖環將所述一個或多個轉子葉片固定到所述轉子軸的所述第二部分，所述轉子鎖環迫使所述一個或多個轉子葉片壓靠限定在所述轉子軸上的轉子肩臺。

6.如權利要求1所述的井下渦輪組件，其中所述一個或多個轉子葉片中的至少一個鍵裝到所述轉子軸的所述第二部分。

7.如權利要求1所述的井下渦輪組件，其中轉子軸展現多邊形截面形狀，并且所述一個或多個轉子葉片被成型以與所述多邊形截面形狀配合以便將所述一個或多個轉子葉片固定到所述第二部分。

8.如權利要求1所述的井下渦輪組件，其中所述一個或多個轉子葉片中的兩個或更多個的軸向相鄰的配合面互鎖以防止相對旋轉。

9.如權利要求1所述的井下渦輪組件，其中所述多個定子和所述多個轉子中的一者或兩者是時鐘控制的。

10.如權利要求1所述的渦輪組件，其中所述主流動路徑和次級流動路徑接收流體，并且相比于所述次級流動路徑，所述主流動路徑接收更大的流體流。

11.如權利要求1所述的井下渦輪組件，其中所述一個或多個徑向軸承和所述一個或多個止推軸承中的至少一個包括由超硬材料制成的軸承。

12.如權利要求11所述的井下渦輪組件，其中所述一個或多個徑向軸承和所述一個或多個止推軸承中的所述至少一個是包括一個或多個PDC盤的聚晶金剛石(PDC)軸承。

13.如權利要求12所述的井下渦輪組件，其還包括基板，所述基板耦接到所述軸承殼體，其中所述一個或多個PDC盤硬焊到所述基板中。